有氧運動對原發(fā)性高血壓的降壓作用及可能機制

張前鋒綜述 ， 徐曉陽、李捷審校

有氧運動對原發(fā)性高血壓的降壓作用及可能機制

張前鋒綜述 ， 徐曉陽、李捷審校

分析總結(jié)有氧運動對原發(fā)性高血壓的降壓機制，以期為原發(fā)性高血壓患者的運動健身、運動康復提供理論依據(jù)，促進其健康水平的提高。綜合資料表明，有氧運動能通過：物質(zhì)代謝；器質(zhì)性降壓途徑和機制；抗氧化降壓途徑和機制；預防性降壓途徑和機制；調(diào)節(jié)神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫系統(tǒng)的功能，增加益于身心健康的激素的分泌，提高機體的免疫功能；通過影響機體的信號傳導，促進舒血管活性物質(zhì)的分泌及其活性增強；抑制縮血管活性物質(zhì)的分泌及其活性降低等調(diào)控降壓等多種生物學機制，有效降低原發(fā)性高血壓患者的血壓，是預防、控制和治療高血壓的重要手段之一。

綜述；高血壓；運動

高血壓危害嚴重,發(fā)病率逐年上升。隨著人們生活方式的轉(zhuǎn)變，包括原發(fā)性高血壓在內(nèi)的慢性非傳染性疾病患病率迅速上升，已成為國人健康的最主要威脅。在高血壓全球流行的大背景下，我國高血壓患病率亦呈迅猛的上升趨勢。高血壓可分為繼發(fā)性高血壓（secondary hypertension，SH，約占5%），與原發(fā)性高血壓 （essential hypertension，EH，約占95%）。原發(fā)性高血壓是由不明原因引起的高血壓，亦稱高血壓病。據(jù)《中國心血管病報告2013概要》稱：估計目前全國有心血管病患者2.9億，其中高血壓2.7億[1]。我國每年約有350萬人死于心血管病，其中一半以上都與高血壓有關(guān)。有研究顯示：在控制其他危險因素后，血壓升高仍顯著增加心血管死亡風險[2]。

1 有氧運動對原發(fā)性高血壓降壓作用

有氧運動，亦稱有氧代謝運動, 是相對于無氧運動而言的，在整個運動過程中，機體吸入的氧氣大體與需求相等,以糖和脂肪的有氧代謝為主要供能形式。有氧運動多是大肌肉群參與的、全身性的運動，具有強度相對較低（運動時心率為最大心率的60%～85%），持續(xù)時間較長（15 min以上），有一定節(jié)奏，易于堅持等特點。如快走、慢跑、騎車、舞蹈、乒乓球、羽毛球、健身操、打太極拳、長距離游泳等都是常見有氧運動。

目前，原發(fā)性高血壓的治療仍以藥物治療為主，但藥物治療存在不良反應多、療程長、停藥后血壓波動大等缺點，且尚無根治性藥物。近年來，非藥物療法越來越受到人們關(guān)注，非藥物控制或治療高血壓的方法中最重要的就是改變（不良的）生活方式（lifestyle modification，LM），其中經(jīng)常參加有氧運動是現(xiàn)今所有權(quán)威性的高血壓防治指南中均推薦的生活方式重要措施之一，迄今為止的研究表明，參加體力活動是所有生活方式措施中健康效果最好的保健措施[3]。原發(fā)性高血壓作為一種生活方式疾病，其預防及控制也理應從生活方式的改變著手。已經(jīng)有大量研究證明有氧運動具有預防和緩解高血壓的作用。芬蘭的一項對12 000成人進行長達11年研究顯示：與不參加運動者相比，經(jīng)常參加有氧運動的男性高血壓發(fā)生率下降28%，女性下降35%[4]。美國心臟協(xié)會最近撰文指出：在眾多的非藥物、非飲食降血壓的方法中，確鑿的證據(jù)支持節(jié)奏性的有氧運動療法具有相對較好效果降壓[5]。國內(nèi)也有很多研究都表明有氧運動可有效地降低非正常升高血壓。有研究表明：健步走運動對高血壓病患者的血壓有顯著的降低作用。鄭永才等[6]的研究表明：太極拳對原發(fā)性高血壓患者具有較好的降壓作用。肖微等[7]的研究顯示：氣功治療原發(fā)性高血壓有療效。李云等[8]報告：規(guī)律運動可使收縮壓下降10～15 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），舒張壓下降5～10 mmHg。許衛(wèi)紅等[9]研究證明：運動是影響農(nóng)村老年高血壓患者生活質(zhì)量的因素。林祥蕓等[10]研究亦表明：中等強度有氧訓練能夠有效地降低血壓和改善患者的內(nèi)分泌功能，對高血壓患者康復有積極的作用。中國高血壓基層管理指南（2014年修訂版）推薦[11]：中等強度的規(guī)律運動為非藥物治療措施。

目前，運動療法已被證實有明確的降壓作用，但具體降壓的幅度等效果因進行有氧運動的種類與形式、運動強度、持續(xù)時間、運動頻率、規(guī)律性等因素的不同而差異較大。最佳運動形式、強度、時間、頻率等仍有待進一步研究。

2 有氧運動對原發(fā)性高血壓降壓的途徑和機制

2.1有氧運動對能量/物質(zhì)代謝的影響-代謝途徑和機制

通過運動控制改變相關(guān)脂肪細胞因子，可以減少脂肪含量，從而控制體質(zhì)量，減少脂肪含量對增加脂聯(lián)素水平并改善細胞因子也有幫助，而且脂肪細胞因子的改變與代謝綜合征相關(guān)聯(lián)[12]。規(guī)律運動可增加胰島素敏感性，有助于控制血糖，減少心血管危險因素，減輕體重[13]。有氧運動可通過減輕或預防肥胖，改善或預防糖尿?。ǚ逝峙c糖尿病是高血壓的主要誘因），改善礦質(zhì)代謝等代謝途徑實現(xiàn)控制高血壓誘因，預防、調(diào)節(jié)血壓之作用。

2.2有氧運動對心血管系統(tǒng)的影響—器質(zhì)性降壓途徑和機制

長期的有氧運動可通過心臟重塑[14]和（或）血管重構(gòu)[15]，改變血壓形成的組織、器官結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，進而改善其功能，達到預防、調(diào)節(jié)血壓之作用。

2.3有氧運動對抗氧化能力的影響—抗氧化降壓途徑和機制

有氧訓練可通過降低血丙二醛（MDA）水平，提高超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）等活性[16，17]。中低強度的耐力訓練能有效提高心肌的抗氧化能力。有規(guī)律的有氧運動訓練會增加機體內(nèi)抗氧化物質(zhì)含量及抗氧化酶的活性，提高機體的抗氧化能力，預防或減緩機體自由基損害，延緩衰老，從而預防或延緩血壓升高。

2.4有氧運動對心血管危險因素的影響—預防性降壓途徑和機制

有氧運動通過影響脂代謝，不僅能減少體脂的總量，還能改善血脂狀況，從而減少罹患動脈粥樣硬化等心血管疾病的危險。高血脂是動脈粥樣硬化的誘因，動脈粥樣硬化會引起高血壓；而高血壓又反過來加重對心臟、血管等損害，進一步加重動脈粥樣硬化。有氧運動既可降血壓，又可降血脂，預防和減緩動脈粥樣硬化。因此, 有氧運動對預防和控制高血脂和動脈粥樣硬化均起到很好的作用[18]；而高血脂、動脈粥樣硬化恰恰是高血壓危險因素。

2.5有氧運動對神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫系統(tǒng)的影響—調(diào)控性降壓途徑和機制

有氧運動能夠通過應激反應調(diào)節(jié)神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫系統(tǒng)的功能，增加有益于身心健康的激素的分泌，保持免疫功能的良好。

2.5.1有氧運動對神經(jīng)-內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的作用

交感性心血管功能的調(diào)控機制障礙可導致高血壓的發(fā)生和發(fā)展[19]。長期的有氧運動可以減輕應激反應，使機體交感神經(jīng)系統(tǒng)（SNS）活動下降，去甲腎上腺素、腎上腺素釋放減少，使外周血管阻力減少；同時有氧運動抑制身心緊張，消除焦慮狀態(tài)，起到調(diào)節(jié)、穩(wěn)定情緒，心率減慢之功效，從而達到穩(wěn)定、降低血壓的作用[20]。

2.5.2有氧運動對免疫調(diào)節(jié)作用

綜合王雪芹等[21]，王明明等[22]，李旭武等[23]的研究：有氧運動能夠提高細胞免疫、體液免疫，增強自然殺傷細胞活性、增強細胞因子活性等多方面免疫功能，防病、防衰老，防止或減緩血壓升高。

2.5.3有氧運動對細胞活性物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用

細胞活性物質(zhì)在高血壓的研究中是個熱點，血壓的相對穩(wěn)定或變化是此類物質(zhì)相互作用、相互影響的結(jié)果。有氧運動可能通過影響這些活性物質(zhì)的分泌及其活性來實現(xiàn)對血壓的調(diào)控。目前研究主要集中在以下幾種活性物質(zhì)：

（1） KL蛋白

KL蛋白是KL基因的表達產(chǎn)物。大量的實驗研究已經(jīng)確認：KL基因是哺乳動物體內(nèi)首個高表達延緩衰老、延長生命，低表達加速衰老的抗衰老基因。KL蛋白以一種循環(huán)體液因子或膜結(jié)合受體成分來阻止衰老及其與衰老相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展[24]。KL蛋白可通過調(diào)節(jié)骨髓造血和EPCs分化的微環(huán)境影響EPCs數(shù)量及其功能，促進其從骨髓中動員、分化為成熟內(nèi)皮細胞，并歸巢于損傷血管內(nèi)皮局部，加快損傷血管再內(nèi)皮化，有利于受損血管的重構(gòu)。KL基因缺失可導致骨質(zhì)疏松,從而加重骨髓微環(huán)境的損害，導致EPCs的減少，KL蛋白還可能經(jīng)由FGF23，抑制腎臟對磷的重吸收和維生素D的生物合成，促進磷的排出，直接抑制對磷酸鹽的吸收而改善血管鈣化。KL可能參與調(diào)節(jié)一氧化氮酶（NOS）的功能，并有防止內(nèi)皮細胞衰老的作用[25]，通過調(diào)控內(nèi)源性一氧化氮（NO）釋放的體液途徑來保護內(nèi)皮功能[26]。KL蛋白作為一種體液因子，具有配體、受體和酶的功能抑制血管內(nèi)皮細胞衰老[27]，KL蛋白具有調(diào)節(jié)鈣磷代謝、抗衰老、抗氧化、抗凋亡等作用，并由此實現(xiàn)對臟器的保護[28]。長期規(guī)律的有氧運動可能會促進KL蛋白的合成、分泌與活性，KL蛋白可能促進降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）、NO等舒張血管活性物質(zhì)的分泌及活性增強，或抑制內(nèi)皮素-1（ET-1）等縮血管活性物質(zhì)使血壓降低。

（2） 降鈣素基因相關(guān)肽 （CGRP）

CGRP是調(diào)節(jié)心血管活動的一類重要的神經(jīng)遞質(zhì)，也是迄今發(fā)現(xiàn)最強的舒血管活性物質(zhì)。CGRP作為一種重要的內(nèi)源性舒血管活性物質(zhì)，具有廣泛的心血管系統(tǒng)效應，參與介導多種心血管保護作用[29，30]。短期運動預適應使心臟CGRP表達下降，提示短期運動預適應可促進心臟CGRP的釋放，對心肌產(chǎn)生保護作用；長期運動預適應使血清CGRP水平升高，提示長期運動預適應可提高機體CGRP的釋放水平，對心肌產(chǎn)生保護作用。中小強度運動使心臟CGRP表達增加，改善了冠狀動脈循環(huán)和心肌血液供應，增強心肌收縮性，增加心輸出量，對心肌缺氧具有保護作用。大強度運動使心臟CGRP對心肌細胞的保護作用減弱,可能是導致心肌發(fā)生缺血缺氧性損傷的重要原因之一[31]。有氧運動對糖尿病大鼠腎臟病變有一定的保護作用，其部分機制可能是通過上調(diào)CGRP含量而實現(xiàn)的[32]。長期中小強度的有氧運動可促進機體CGRP分泌，使異常增高的血壓下調(diào)，可參與防治高血壓、心力衰竭、心絞痛、心肌梗死。

（3）一氧化氮、內(nèi)皮素-1

NO可以引起血管平滑肌細胞舒張，還可以抑制平滑肌細胞增殖，在抑制血壓升高和心臟及血管重構(gòu)中起著重要作用；并有防止內(nèi)皮細胞衰老的作用。ET-1是迄今發(fā)現(xiàn)的最強的血管收縮因子。它通過增加細胞內(nèi)游離鈣水平使平滑肌收縮，增加周圍血管阻力，引起血壓升高。

人體運動試驗表明：有氧運動可增加血漿NO含量及NO/ET比值顯著升高，改善NO/ET失衡[33]。動物運動試驗亦表明：長期中等強度跑臺運動對自發(fā)性高血壓大鼠血漿、胸主動脈、心臟和腎臟的ET-1均有明顯的下調(diào)作用；而對血清NO分泌有明顯的上調(diào)作用[34]。

有氧運動對高血壓大鼠的降壓作用是通過促進機體NO的合成和分泌,抑制ET-1產(chǎn)生和釋放來實現(xiàn)的。

（4）血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，AngⅡ）

AngⅡ是血管緊張素中最重要的組成部分，是已知最強的縮血管活性物質(zhì)之一。AngⅡ與其受體結(jié)合，引起相應的生理效應，血管平滑肌中存在血管緊張素受體。AngⅡ作用于靜脈使其收縮，回心血量增加；AngⅡ作用于動脈，使全身微動脈收縮，血壓升高。

李曄[34]的研究證明：長期中等強度跑臺運動對SHR大鼠血漿、胸主動脈、心臟和腎臟的AngⅡ的分泌均有明顯的下調(diào)作用。Gu 等[35]亦證實：長期的中等強度的有氧運動能減少SHR大鼠主動脈AngⅡ水平。

總之，有氧運動能通過：⑴減輕或預防肥胖，改善或預防糖尿病，改善礦物質(zhì)等代謝物質(zhì)機制；⑵重塑或重構(gòu)心臟和血管等器質(zhì)性降壓途徑和機制； ⑶增加機體內(nèi)抗氧化物質(zhì)含量及抗氧化酶的活性等抗氧化降壓途徑和機制；⑷降低心血管危險因子等預防性降壓途徑和機制；⑸調(diào)節(jié)神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫系統(tǒng)功能，增加益于身心健康的激素的分泌，提高機體的免疫功能；通過影響機體的信號傳導，促進KL蛋白、CGRP、NO等舒血管活性物質(zhì)的分泌及活性增強；抑制ET-1、AngⅡ等縮血管活性物質(zhì)的產(chǎn)生，調(diào)控降壓途徑等多種生物學機制，有效降低原發(fā)性高血壓患者的血壓，是預防、控制和治療高血壓的重要手段之一，也是是現(xiàn)今所有權(quán)威性的高血壓防治指南中均推薦的重要措施之一。

3 總結(jié)與展望

有氧運動能夠促進健康，有效地降低原發(fā)性高血壓的血壓的觀點得到了廣大專家學者的認同，然而其具體機制極其復雜，還不是很清楚，特別是缺乏有氧運動對KL基因表達方面細胞分子生物學的研究。對于有氧運動與降血壓的研究，下列問題可能會成為研究熱點：有氧運動降血壓的具體信號轉(zhuǎn)導機制；有氧運動對心臟的保護作用和機制；有氧運動對動脈粥樣硬化的預防和康復作用及機制；有氧運動減肥的機制；有氧運動抗衰老的機制；不同強度有氧運動的生物學效應等等。有氧運動療法或?qū)⒊蔀樵l(fā)性高血壓最具潛質(zhì)的非藥物療法，但有氧運動的形式、強度、時間、頻率等的最佳配伍的尚待進一步研究。

[1] 陳偉偉, 高潤霖, 劉力生, 等. 中國心血管病報告2013概要. 中國循環(huán)雜志, 2014, 29： 487-491.

[2] 袁志豪. 高血壓前期和心腦腎血管風險相關(guān)性的研究. 泰山醫(yī)學院學報, 2016, 4： 455-456.

[3] 孫寧玲. 高血壓治療學. 人民衛(wèi)生出版社. 北京： 2009. 1-169.

[4] Nieminen T, Leino J, Maanoja J, et al. The prognostic value of haemodynamic parameters in the recovery phase of an exercise test. The Finnish Cardiovascular Study. J Hum Hypertens, 2008, 22： 537-543.

[5] Brook RD, Appel LJ , Rubenfire M, et al. Beyond medications and diet：alternative approaches to lowering blood pressure a scientific statement from the american heart association. Hypertension, 2013, 61： 1360-1383.

[6] 鄭永才, 陳亮, 楊建全. 太極拳對原發(fā)性高血壓患者血壓及生活質(zhì)量影響系統(tǒng)評價. 遼寧中醫(yī)藥大學學報, 2015, 17： 143-146.

[7] 肖微, 章文春, 陳曉凡. 氣功治療高血壓病療效的Meta分析. 江西中醫(yī)藥大學學報, 2015, 27： 49-56.

[8] 李云, 楊鵬, 吳壽嶺. 高血壓危險因素研究進展. 實用預防醫(yī)學, 2014, 21： 511-513.

[9] 許衛(wèi)紅, 盧文燕. 廣州市花都區(qū)農(nóng)村老年高血壓患者生活質(zhì)量及影響因素調(diào)查. 實用預防醫(yī)學, 2015, 22： 788-791.

[10] 林祥蕓. 中等強度有氧運動作為康復治療在原發(fā)性高血壓患者中的運用研究. 川北醫(yī)學院學報, 2013, 28： 170 -175.

[11] 中國高血壓基層管理指南修訂委員會. 中國高血壓基層管理指南(2014年修訂版). 中華高血壓雜志, 2015, 23： 24-43.

[12] 顧慶, 劉志民. 運動和代謝綜合征. 第二軍醫(yī)大學學報, 2015, 36：434-438.

[13] 中國2型糖尿病防治指南(2013年版). 中國醫(yī)學前沿雜志(電子版), 2015, 7： 26-89.

[14] 尹懿, 張琳, 徐安杰, 等. 有氧運動對老年自發(fā)性高血壓大鼠心肌纖維化的影響. 北京體育大學學報, 2015, 38： 68-72.

[15] 石麗君, 李珊珊, 熊開宇, 等. 有氧運動對大鼠心血管和胸主動脈平滑肌的功能重塑作用. 北京體育大學學報, 2011, 34： 47-50.

[16] 張向樂. 不同強度耐力運動訓練對大鼠心肌氧化應激水平的影響.山東體育科技, 2015, 37： 87-89.

[17] 何敬和, 劉冠男, 常震, 等. 有氧運動抗衰老作用研究進展. 中國康復, 2012, 31： 42-44.

[18] 何紹芳, 李依瀟, 何琳惠. 高脂血癥非藥物治療研究概況. 醫(yī)學綜述, 2015, 22： 1794 -1796.

[19] 李益民, 何勝虎, 喬華. 交感神經(jīng)系統(tǒng)與高血壓的研究進展. 中華高血壓雜志, 2011, 19： 1016-1019.

[20] 王建平, 張麗, 馬祖長, 等. 原發(fā)性高血壓運動療法的研究進展.實用心腦肺血管病雜志, 2015, 23： 1-4.

[21] 王雪芹, 郝選明. 運動與免疫研究進展. 中國運動醫(yī)學雜志, 2012, 31： 1127-1133.

[22] 王明明, 張紅娟. 運動對T細胞增齡性功能變化的影響研究進展.中國運動醫(yī)學雜志, 2014, 33： 476-482.

[23] 李旭武. 體育舞蹈鍛煉對大學生血清免疫球蛋白及T淋巴細胞亞群的影響. 體育學刊, 2014, 21： 135-139.

[24] Manya H, Akasaka-Manya K, Endo T． Anti-aging research using klotho mice．Yakugaku Zasshi, 2010, 130： 3-9．

[25] Nakamura T, Saito Y, Ohyama Y, et al . Production of nitric oxide, but not prostacyclin, is reduced in klotho mice. Jpn J Pharmacol, 2002, 89：149-156.

[26] Saito Y, Yamagishi T, Nakamura T, et al . Klotho protein protect s against endothelial dysfunction . Biochem Biophys Res Commun, 1998, 248： 324-329.

[27] Ikushima M, Rakugi H, Ishikawa K, et al. Anti-apoptotic and ant senescence effects of Klotho on vascular endothelial cells . Biochem Biophys Res Commun, 2006, 339： 827- 832.

[28] Ohta J, Rakugi H, Ishikawa K, et al. Klotho gene delivery suppresses oxidative stress in vivo. Geriatr Gerontol Int, 2007, 7： 293-299.

[29] Tuo Y, Guo X, Zhang X, et al. The biological effects and mechanisms of calcitonin gene-related peptide on human endothelial cell. J Recept Signal Transduct Res, 2013, 33： 114-123.

[30] Xu G, Jiang D. The role and mechanism of exogenous calcitonin gene-related peptide on mesenchymal stem cell proliferation and osteogenetic formation. Cell Biochem Biophys. 2014, 69： 369-378.

[31] 孫曉娟, 潘珊珊. 短期和長期運動預適應對大鼠血液和心臟降鈣素基因相關(guān)肽的影響. 體育科學, 2010, 30： 56-60.

[32] 龔志剛, 黃小華. 有氧運動對糖尿病腎病大鼠降鈣素基因相關(guān)肽的影響研究. 四川體育科學, 2014, 33： 33-35.

[33] 吳翊馨, 張海平, 蘇勝林. 不同強度有氧運動對動脈粥樣硬化大鼠血漿ET-1、NO濃度的影響. 中國老年學雜志, 2014, 34： 1568-1569.

[34] 李曄. 長期中等強度跑臺運動對自發(fā)性高血壓大鼠內(nèi)皮素-1、血管緊張素Ⅱ和一氧化氮的影響. 山東體育學院, 2007, 24-25.

[35] Gu Q , Wang B , Zhang XF, et al. Contribution of renin-angiotensin system to exercise-induced attenuation of aortic remodeling and improvement of endothelial function in spontaneously hypertensive rats. Cardiovasc Pathol, 2014, 23 ： 298-305.

2016-02-26）

（編輯：曹洪紅）

廣東省體育局2014年課題 （GDSS2014149）

523808 廣東省東莞市，東莞理工學院教育學院（張前鋒）；華南師范大學體育科學學院（張前鋒、徐曉陽）；廣東省體育局（李捷）

張前鋒 副教授 博士 研究方向為運動醫(yī)學、體育保健學、運動生物化學與營養(yǎng) Email：bgzhangqf@163.com 通訊作者：徐曉陽

Email：873479312@qq.com

R541

A

1000-3614（2016）12-1238-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2016. 12.021